論文の概要: Quantum repetition codes as building blocks of large period discrete time crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.09113v2
• Date: Mon, 29 Nov 2021 04:51:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 20:17:25.246499
• Title: Quantum repetition codes as building blocks of large period discrete time crystals
• Title（参考訳）: 大周期離散時間結晶の構成要素としての量子反復符号
• Authors: Raditya Weda Bomantara
• Abstract要約: 離散時間結晶(英: Discrete Time Crystals、DTCs)は、物質の非平衡相であり、エキゾチックな可観測動力学を持つ。 しかし、現在の成功した実験は、周期双曲と周期的トリップ可観測ダイナミクスを持つDTCの実現に限られている。 十分に小さなシステムサイズでも観測可能な大周期観測可能ダイナミックスを示すDTCの構築手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Discrete time crystals (DTCs) are nonequilibrium phases of matter with exotic observable dynamics. Among their remarkable features is their response to a periodic drive at a fraction of its frequency. Current successful experiments are however only limited to realizing DTCs with period-doubling and period-tripling observable dynamics, forming only a very small subset of DTC phases. Creating larger periodic DTCs in the lab remains a longstanding challenge, yet it is necessary for developing the technological applications of DTCs, e.g., as a quantum memory for highly-entangled qubits, or exploring interesting features beyond subharmonic dynamics, e.g., condensed matter phenomena in the time domain. By highlighting the connection between DTCs and quantum error correction, we devise a general and realistic scheme for building DTCs exhibiting any large period observable dynamics, which is observable even at sufficiently small system sizes. Our proposal uses an array of spin-1/2 chains to simulate a repetition code at the hardware level, which has essential properties to realize robust observable dynamics. It is readily implemented with existing superconducting or trapped-ion quantum processors, making new families of DTCs experimentally accessible in the immediate future.
• Abstract（参考訳）: 離散時間結晶(dtcs)は、エキゾチックな可観測ダイナミクスを持つ物質の非平衡相である。 彼らの特筆すべき特徴は、周期駆動に対するその周波数のごく一部への応答である。 しかし、現在の成功した実験は、周期双曲と周期的トリップ可能なダイナミクスを持つDTCの実現に限られており、DTC相のごく小さなサブセットしか形成されていない。 研究室でより大きな周期的なDTCを作成することは長年の課題であるが、高絡み合った量子ビットの量子メモリとしてDTCの技術的応用を開発することや、時間領域における凝縮物質現象のような低調波力学以外の興味深い特徴を探求するためには必要である。 DTCと量子誤り訂正の関連を強調することにより、十分に小さなシステムサイズでも観測可能な大きな周期観測可能なダイナミクスを示すDTCを構築するための汎用的で現実的なスキームを考案する。 本提案では,ハードウェアレベルでの繰り返しコードをシミュレートするために,スピン-1/2連鎖の配列を用いる。 既存の超伝導または閉じ込められたイオン量子プロセッサで容易に実装され、近い将来に新しいDTCのファミリーが実験的に利用可能となる。

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